Устройство для защиты тяговых электродвигателей

Устройство для защиты тяговых электродвигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{l1) 527792

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву к 402986 (22) Заявлено 24 01.75. (21) 2099918/11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 09 76 Бюллетень №33 (46) Дата опубликования опнсания12,07.77 (51) М. Кл.i Н02 Н 7/08

В 60 L 3/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н OTKprrlTrrH (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Хоменко, Г, Г. Рябцез, В. П. Касаткин и М. В. Протопопов

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к области электроподвижного состава железных дорог и городского транспорта с тиристорно-импульсным регулирова.нием режймов работы тяговых электродвигателей.

Известно устройство по осн.авт.св. М 402986 для защиты тяговых электродвигателей с импульсным регулированием возбуждения от опасных бросков тока, содержащее тиристорный регулятор возбуждения с блоком управления, сравнивающий триод, база которого присоединена источнику опор- .1р ного напряжения и к датчику тока двигателя. База сравнивающего триода дополнительно подсоединена

Ферез резистор, диод и замкнутый в режиме тяги контакт в средней точке делителя, включенного между токоприемником и землей, причем эмиттер 15 триода присоединен через конденсатор к точке соединения резистора и диода.

При наличии напряжения на токоприемнике диод закрыт и не оказывает влияния на работу оп сравнивающего триода, при потере напряжения диод открывается н переводит сравнивающий триод, блок управления и тиристорный регулятор в выключенное состояние. Восстановление нормальной паботы этих блоков происходит после восстановления напряжения на токоприемнике с выдержкой времени.

Недостатками известного устройства является наличие гальванической связи между цепями управления и силовыми ценямн высокого напряжения и невозможность использования в системах импульсного регулирования с входным согласующим индуктивно-емкостным фильтром в цепи лвигателей, так как при проезде токоразделов напряжение на токоприемнике сохраняется некоторое время за счет емкости входного фильтра.

Целью изобретения является дальнейшее повышение надежности защиты тяговых двигателей с импульсным регулированием, путем гальванической развязки с силовыми цепями.

Эта цель достигается, тем, что устройство снабжено включенным в цепь токоприемника дополнительным датчиком тока, к выходу которого подключены нагрузочный резистор, диод н сглаживающий резистивно-емкостной фильтр, и электронным ключом, управляющий вход которого подключен через резисторный делитель напряжения к источнику смещения и через другой резнстнвно-емкостной фильтр н другой диод — к выходу дополнительного датчика тока и катоду третьего диода, анод которо527792 го соединен через блок-контакт силового контактора с положительным. полюсом источника смещения и через конденсатор с общим полюсом питания, и выход электронного ключа соединен с блоками управления тиристорным регулятором и нулевым реле.

Принципиальная электрическая схема устройства изображена на чертеже.

Тяговый двигатель 1, зашунтированный обратным диодом 2, подключен к контактной сети через токоприемники 3, силовой контактор 4 и тиристорный регулятор 5. На входе силовой цепи включен входной сглаживающий индуктивно-емкостной фильтр с дросселем 6 и конденсатором 7, Тиристорным регулятором 5 управляет блок 8 управления, вход которого подключен к датчику 9 тока, первичная обмотка 10 которого включена в цепь тягового двигателя 1.

Предложенное устройство снабжено дополнительным датчиком 11 тока, выполненным по схеме магнитного усилителя с нагрузочным резистором 12, диодом 13 и сглаживающим резистивноемкостным фильтром с конденсатором 14 и резистором15 и первичной обмоткой 16, включенной между токоприемником3 и входиьгм фильтром

6, 7 и электронным ключом 17 с иагрузочным резистором 18 и резисторным делителем.19, 20 напряжения смещения. В качестве электройного ключа 17 на чертеже показан транзистор. У6равляющий вход электронного ключа 17, т.е. база траиэйстора, через другой резистивно-емкостной фильтр с резистором 21 и конденсатором 22 и другой диод 23 соединен с выходом дополнительного датчика 11 тока, К нагрузочной,цепи датчика 11 тока через тр6тий диод 24, конденсатор 25 и блок-контакт 26 силового контактора 4 подключен положительный полюс 27 источника смещения. Выход электронного ключа 17 соединен с блоком 8 управления тири."««горным регулятором 5 и блоком 28 управления нулевым реле 29, через блок-контакт 30 которого питается обмотка 31 силового контактора 4, Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда силовая цепь отключена от контактной сети силовым контактором 4, ди.од 23 в базовой цепи транзистора 17. закрыт, так как

m его катод подается положительный потенциал от положительного полюса 27 источника смещения. При этом транзистор 17 закрыт по цепи резисторного делителя 19, 20 напряжения смещения, и от него не подаются сигналы на блок 8 управления тиристором 5 и на блок 28 управления нулевым реле 29.

Поэтому блок 8 управления выдает сигналы на включение тиристорного регулятора 5, а нулево ; реле 29 при наличии напряжения в контактной сети, возбуждается и подготавливает цепь питания обмотки 31 силового контактора4, и при подаче питающего напряжения от контроллера машиниста на обмотку 31 силовой контактор 4 подключает тя. говый двигатель 1 к контактной сети. В момент замыкания силового контактора 4 его блок-конS

16

Ю

Ю такт 26 в цепи источника смешения разрывается, но диод 23 находится в закрытом состоянии на время разряда конденсатора 25 через диод 24 и резистор 15, удерживая транзистор 17 в закрытом состоянии на время сборки силовой схемы и возрастания тока двигателя 1 до заданного значения. Ilo истечении указанной выдержки времени на диод 23 начинает действовать в запирающем направлении выходное напряжение дополнительного датчика 11 тока, выпрямленное диодом 13 и сглаженное конденсатором 14.

При потере напряжения на токоприемнике 3 ток в первичной обмотке 16 дополнительного датчика 11 тока исчезает. Напряжение на конденсаторе 14, запирающее диод 23, начинает уменьшаться в соответствии с постоянной времени цепи 14-15. При уменьшении его до определенного уровня диод 23 открывается и подключает через резисторы 15 и 21 транзистора 17 к общему полюсу источника питания, переводя его в открытое состояние. При этом с коллектора транзистора 17 подается напряжение на блок 8 управления, в результате чего тиристорный регулятор 5 переводится в закрытое состояние, независимо от величинь1 сигнала, поступающего от основного датчика 9 тока, в первичной обмотке 10 которого поддерживается ток за счет замыкания его через обратный диод 2. Кроме того, включение транзистора 17 вызывает через блок 28 управления снятие питания с обмотки нулевого реле 29.

В зависимости от длительности отсутствия напряжения на токоприемнике 3 возможны два случая работы устройства.

При потере напряжения на время, меньшее времени разряда конденсатора 14 до определенного уровня, что соответствует кратковременному отскоку токоприемника 3 от контактного рельса, диод 23 и транзистор 17 не успевают переключиться

s о тrкKрphыiтrо е с осcтrоoiяiнHиHе, н работа тиристорного регулятора 5 не прерывается.

При длительной потере напряжения (проезд тойораэдела) конденсатор 14 успевает разрядиться до уровня срабатывания диода 23 и транзистора 17, в результате чего закрывается тиристорный регулятор 5 и через нулевое реле 29 начинается разбор силовой схемы, Конденсатор 22 не допускает вы ключения транзистора 17 ирн прохождении кратковременного импульса зарядного тока через фильтрунщий конденсатор в случае восстановления напряжения до момента разбора силовой схемы нулевым реле 29. Для повторного пуска тягового двигагеля 1 необходимо рукоятку контроллера машиниста перевести в нулевое положение и повторить все операции нормального пуска.

Использование описанного устройства повышает надежность защиты тяговых двигателей, так как оно обеспечивает изоляцию цепей управления от цепей высокого напряжения и срабатывания защиты, т.е. выключение тиристорного регулятора и нулевого реле независимо от наличия напряжения иа конденсаторе входного фильтра.

Формула изобретения

Устройство для защиты тяговых электродвигателей по авт.св. Р 402986,! о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью дальнейшего повышения надежности путем гальванической развязки с силовыми цепями, оно снабжено включенным в цепь токоприемника дополнительным датчиком тока, к вы» ходу которого подключены нагрузочный резистор, диод и сглаживающий резистивно- емкостной фильтр, и электронным ключом, управляющий )р вход которого подключен через реэисторный делитель напряжения к источнику смешения и через другой реэистивно-емкостной фильтр и другой ди. од — к выходу дополнительного датчика тока и катоду третьего диода, анод которого соединен через блок-контакт силового контактора с положительным полюсом источника смешения и через конденсатор, с общим полюсом питания. и выход электронного ключа соединен с блоками управления тиристорным регулятором и нулевым реле.